JP2011519399A - Honeycomb body and method for producing brazed honeycomb body - Google Patents
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Abstract
少なくとも1つのハウジング(2)とダクト構造(4)を形成する金属箔(3)とを有するハニカム体(1)が提供され、このダクト構造(4)は多数の線形のはんだ付けされた連結部(5)によりこのハウジング(2)に締結される。本発明はまた、このダクト構造(4)とこのハウジング(2)との間にこれらの線形のはんだ付けされた連結部(5)を提供するように用いられる製造方法を提案する。このようなハニカム体は、車両の内燃エンジンの排気システムにおける排ガス浄化装置として特に用いられる。
【選択図】図4A honeycomb body (1) having at least one housing (2) and a metal foil (3) forming a duct structure (4) is provided, the duct structure (4) comprising a number of linear soldered connections. It is fastened to the housing (2) by (5). The present invention also proposes a manufacturing method used to provide these linear soldered connections (5) between the duct structure (4) and the housing (2). Such a honeycomb body is particularly used as an exhaust gas purification device in an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle.
[Selection] Figure 4
Description
本発明は、少なくとも1つのハウジングとチャネル構造を形成する金属箔とを有するハニカム体に関する。このようなハニカム体は、車両の内燃エンジンの排気システムにおける排ガス浄化装置として特に用いられる。 The present invention relates to a honeycomb body having at least one housing and a metal foil forming a channel structure. Such a honeycomb body is particularly used as an exhaust gas purification device in an exhaust system of an internal combustion engine of a vehicle.
この種のハニカム体は、ハウジングが、排気ライン自体の外形、形状、および/またはその一部を構成できるように、比較的厚い物質厚さが備わった単一部分および/または複数部分のハウジングから通常構成されている。これとは対照的に、同じ設置スペースにおいてできる限り大きい表面を利用するために、チャネル構造を構成するための金属箔を比較的薄くして取り囲むようにする努力がなされる。この表面は、例えば、チャネル構造を介して流れる排ガスと接触する触媒に適用するために用いられる。これが、排ガス成分と触媒との間の集中的な接触、それゆえ排ガスの効果的な浄化を保証する。 This type of honeycomb body is usually from single and / or multi-part housings with a relatively thick material thickness so that the housing can constitute the outline, shape and / or part of the exhaust line itself. It is configured. In contrast, in order to utilize as large a surface as possible in the same installation space, an effort is made to surround the metal foil for forming the channel structure relatively thinly. This surface is used, for example, for application to a catalyst in contact with exhaust gas flowing through a channel structure. This ensures an intensive contact between the exhaust gas components and the catalyst, and thus an effective purification of the exhaust gas.
ここで問題となることは、熱的および/または動的の交互の負荷が可動式の排気システムに常に付与される場合、薄い金属箔は比較的厚く取り囲まれたハウジングと比べて異なるように挙動することである。このため、ハウジングと金属箔との間の連結は、特別な技術的課題を有することとなる。 The problem here is that when alternating thermal and / or dynamic loads are always applied to the mobile exhaust system, the thin metal foil behaves differently compared to the relatively thick enclosed housing. It is to be. For this reason, the connection between the housing and the metal foil has a special technical problem.
ろう付けされた材料または、いわゆるろう付け箔でできた片を、金属箔、すなわちチャネル構造を一体化する前に、このようなハニカム体のハウジング内の内部側方表面に適用して、次いでそのチャネル構造に挿入することは公知である。そのようなろう付け箔をチャネル構造周囲に巻き付け、次いでこのアセンブリをハウジングに導入し、ろう付け箔全体がハウジングの内部側方表面に押し付けられることもまた公知である。同様の方法が既に提案されており、ここでろう付け領域は、外周全体に亘るバンド(帯)として提供されるのではなく、むしろ、比較的大きなパッチとして提供される。対応するハニカム体は単に例示としてであるが図3に概略的な形で示されている。 A piece of brazed material or so-called brazing foil is applied to the inner lateral surface in the housing of such a honeycomb body before integrating the metal foil, i.e. the channel structure, and then its It is known to insert into a channel structure. It is also known that such a brazing foil is wrapped around the channel structure and then this assembly is introduced into the housing and the entire brazing foil is pressed against the inner lateral surface of the housing. Similar methods have already been proposed, where the brazed area is not provided as a band over the entire circumference, but rather as a relatively large patch. The corresponding honeycomb body is shown in schematic form in FIG.
ろう付け材料のこの連結技術または応用は、多量のろう付け材料がハウジングの内部側方表面上に提供されても使われず、それゆえ、材料の需要が増加し、その結果より高額な製造コストとなるだけでなく、ハウジングまたは金属箔の表面上にろう付け材料が集中し、その結果、そのハウジングおよび/または金属箔の合金要素に所望されない拡散が生じ得る。さらに、これは、ハウジングおよび/または金属箔の熱膨張および/または動的拡張の挙動に対して、ろう付け領域の限られた適合を達成するのみであることに留意する必要がある。 This joining technique or application of brazing material is not used even if a large amount of brazing material is provided on the inner side surface of the housing, thus increasing the demand for the material, resulting in higher manufacturing costs and Not only can the braze material concentrate on the surface of the housing or metal foil, which can result in unwanted diffusion in the alloy elements of the housing and / or metal foil. Furthermore, it should be noted that this only achieves a limited adaptation of the brazing area to the thermal expansion and / or dynamic expansion behavior of the housing and / or metal foil.
本発明の課題は、従来技術に関して記載された問題を少なくとも部分的に解決することである。特に、可動式の内燃エンジンの排気システムにおけるハニカム体の熱的および/または動的の交互の負荷に対して改善された耐久性を示すハニカム体が開示される。この目的はまた、ろう付け材料をより経済的に消費する製造方法を開示することでもある。 The object of the present invention is to at least partially solve the problems described with respect to the prior art. In particular, a honeycomb body is disclosed that exhibits improved durability against alternating thermal and / or dynamic loading of the honeycomb body in an exhaust system of a mobile internal combustion engine. The aim is also to disclose a manufacturing method that consumes the brazing material more economically.
これらの課題は、特許請求の範囲の請求項1の特徴に係るハニカム体および特許請求の範囲の請求項8に係るハニカム体を製造するための方法を用いて達成される。ハニカム体またはその製造方法のさらなる好ましい特徴、およびそのハニカム体の好ましい使用は、従属として編成された特許請求の範囲の請求項において開示される。特許請求の範囲の請求項において開示された特徴は、所望の技術的に適切な方法において互いに組み合わされてもよく、かつ本発明のさらなる特徴を示唆し得ることに留意されたい。特に図面と関連して、本記載は本発明をさらに説明し、かつさらなる実施形態の変形を開示するものである。
These objects are achieved using a honeycomb body according to the features of
本発明に係るハニカム体は、少なくとも1つのハウジングとチャネル構造を形成する金属箔とを有し、チャネル構造は、複数の線形のろう付け連結部によって、ハウジングに取り付けられる。 The honeycomb body according to the present invention has at least one housing and a metal foil that forms a channel structure, and the channel structure is attached to the housing by a plurality of linear brazed joints.
ハウジングは、好ましくは、単一部分であり、かつ円筒状の断面形状または円形とは異なる断面形状を有し得る。金属箔は、好ましくは少なくとも部分的に構造化された金属箔を備え、この構造化された金属箔は、それらが例えばハニカム構造の形で、互いに実質的に平行した複数のチャネルを有してチャネル構造を形成するように、少なくとも巻かれるか、コーティングされるか、および/または巻き付けられる。ハウジングが1mmよりも厚い材料厚さを有する一方で、金属箔は、例えば、0.12mm未満、例えば、0.08mm未満の範囲の材料厚さを有して具現化される。 The housing is preferably a single part and may have a cylindrical cross-sectional shape or a cross-sectional shape different from a circular shape. The metal foil preferably comprises an at least partially structured metal foil, the structured metal foil having a plurality of channels substantially parallel to each other, for example in the form of a honeycomb structure. It is at least rolled, coated and / or wound to form a channel structure. While the housing has a material thickness greater than 1 mm, the metal foil is embodied with a material thickness in the range of, for example, less than 0.12 mm, such as less than 0.08 mm.
次いで、公知の大きなろう付け領域を用いる代わりに、複数の線形のろう付け連結部を提供することが提案される。ここで複数とは、特に、少なくとも10個のろう付け連結部、例えば、30個より多く、または少なくとも100個のろう付け連結部を意味する。ろう付け連結部の線形の実施形態は、好ましくは、ここで、その実施形態が、ハウジングの円周の方向に対して横断するように並べられるように方向付けられることが好ましい。特に、線形の連結部はハウジング内の金属箔の広がり(extent)の方向に平行して在る。ろう付け連結部は、それが幅が広いというより実質的に長い場合、特に「線形」であり、この場合、その幅は、ハウジングの円周の方向で決定されるものである。「線形」は、例えば、チャネル構造のチャネルの最長の幅よりも、より狭いことが特に好ましい。それゆえ、明らかなことは、これらの小さな複数の線形のろう付け連結部を用いて、金属箔またはチャネル構造のハウジングへのより選択的な連結が、例えば、チャネル構造においてより多くの負荷が掛かる領域の位置に対して可能となり、ここで、必要に応じて、他の部分の領域よりも多くの線形のろう付け連結部を提供することが可能であり、または、比較的大きな柔軟性が必要となる場合は、より少ない数の線形のろう付け連結部をこれらの位置に提供することが可能である。いずれにせよ、この線形形状の多数のろう付け連結部により、ハウジングとチャネル構造との間において、柔軟なろう付けパターンの実施形態を可能とする。 It is then proposed to provide a plurality of linear braze connections instead of using a known large braze area. Multiple here means in particular at least 10 brazing connections, for example more than 30 or at least 100 brazing connections. The linear embodiment of the brazing connection is preferably here oriented so that the embodiment is arranged transverse to the circumferential direction of the housing. In particular, the linear connection is parallel to the direction of the extent of the metal foil in the housing. A brazed connection is particularly “linear” if it is substantially longer than it is wide, in which case its width is determined in the direction of the circumference of the housing. “Linear” is particularly preferably narrower than, for example, the longest channel width of the channel structure. Therefore, it is clear that with these small multiple linear brazed connections, a more selective connection to the housing of the metal foil or channel structure, for example, places more load on the channel structure. It is possible for the location of the area, where it is possible to provide more linear brazed connections than other parts of the area, if necessary, or require relatively great flexibility A smaller number of linear brazed connections can be provided at these locations. In any case, the multiple brazed connections in this linear shape allow for flexible brazing pattern embodiments between the housing and the channel structure.
これに関連して、線形のろう付け連結部の各々は、ハウジングの円周の方向において、最大5ミリメートルの幅で具現化されることが好ましい。この幅は3mmまたは1mmの値を超えないことが好ましい。このような、節約を可能にするろう付け材料の塗布により、製造をよりコスト効率の良いものとし、かつ隣接領域における所望されないろう付けの連結を防ぐ。 In this connection, each of the linear brazing connections is preferably embodied with a width of up to 5 millimeters in the circumferential direction of the housing. This width preferably does not exceed a value of 3 mm or 1 mm. This application of brazing material that allows savings makes manufacturing more cost effective and prevents unwanted brazing connections in adjacent areas.
さらに、複数の金属箔は、それらが、ハウジングに、少なくとも1つのエッジが接し、かつ、各々が、少なくとも1つの線形のろう付け連結部を形成するように配置されることが、有利に想定される。言い換えれば、これは、例えば、金属箔を適宜巻くか、巻き付けるか、および/または重ねることによって、ハウジングの内部側方表面に対して、それら金属箔の2つのエッジで接するように金属箔が動かされることを意味する。これらのエッジは、次いで、ハウジングのこの内部側方表面に接するか、または、ハウジングに対して、接線方向において、密に適合する。金属箔のこの形状および/または配置構成の結果として、ハウジングとの接触領域、および/またはエッジがハウジングに押し付けられるプレロード部分(preload)が設定可能である。このような線形のろう付け連結部のために、これらの接触領域、または、これらの接触領域に対して密に適合する金属箔のエッジの領域を正確に用いることが提案される。その結果、線形のろう付け連結部は、例えば、金属箔のエッジにより正確に制限され、かつそこから各々の金属箔の内部領域へと延在する。 Furthermore, it is advantageously envisaged that the plurality of metal foils are arranged such that they are in contact with the housing at least one edge and each form at least one linear brazed connection. The In other words, this means that the metal foil is moved so that it touches the inner lateral surface of the housing at the two edges of the metal foil, for example by winding, wrapping and / or overlapping the metal foil as appropriate. Means that These edges then touch this internal lateral surface of the housing or fit closely in the tangential direction to the housing. As a result of this shape and / or arrangement of the metal foil, a contact area with the housing and / or a preload where the edge is pressed against the housing can be set. For such a linear brazing joint, it is proposed to use exactly these contact areas or the areas of the edges of the metal foil that closely fit to these contact areas. As a result, the linear braze connection is, for example, precisely limited by the edges of the metal foil and extends from there to the interior region of each metal foil.
1つの展開によれば、ハウジングは、金属箔との接触領域内にろう付け材料を有することが提案される。このことは、言い換えれば、例えば、従来のろう付け片を提供した結果、ハウジングの円周に亘って分散されたろう付け材料が、それらの間に残らないことを特に意味する。その結果、この領域においても、実際の接触領域のみに、ろう付け材料が与えられ、その結果、ろう付け材料の使用がさらに低減可能である。 According to one development, it is proposed that the housing has a brazing material in the contact area with the metal foil. This means in other words, for example, that, as a result of providing a conventional brazing piece, no brazing material distributed over the circumference of the housing remains between them. As a result, also in this area, only the actual contact area is provided with brazing material, so that the use of brazing material can be further reduced.
本発明の別の実施形態によれば、円周上の連続したろう付け領域が、ハウジングの円周の方向に提供されない。これはまた、円周上のろう付け領域が、ろう付けされたハニカム体が製造された後、ハウジングの内側の円周上にないということを実質的に特徴とすることが意図される。ここで記載された状況については、このことはハニカム体全体、すなわち、チャネル構造によって覆われたハウジングの内部側方表面全体に当てはまるものである。 According to another embodiment of the invention, a continuous brazing area on the circumference is not provided in the direction of the circumference of the housing. This is also intended to be substantially characterized in that the brazed area on the circumference is not on the inner circumference of the housing after the brazed honeycomb body has been manufactured. For the situation described here, this applies to the entire honeycomb body, ie the entire inner lateral surface of the housing covered by the channel structure.
さらに、互いに間隔を置いて配置され、かつ円周の方向に直交した複数の線形のろう付け連結部を有する円周上のろう付け領域が、ハウジングの円周の方向に提供されることが有利であると想定される。このようなろう付け領域は、例えば、円周の方向において特に互いに並べられ、特に互いに平行して在る少なくとも20個の線形のろう付け連結部を、円周の方向において有する。必要に応じて、複数のそのような円周上のろう付け領域は、特に、チャネル構造の前側に近接して提供されてもよい。しかしながら、このようなろう付け領域において、この円周上のろう付け領域内の内部側方表面上に線形のろう付け連結部で作られる表面積の比率は、概して最大で50%、特に最大20%、およびより好ましくはさらに最大10%である。 In addition, a circumferential brazing region having a plurality of linear brazing connections spaced apart from each other and perpendicular to the circumferential direction is advantageously provided in the circumferential direction of the housing. It is assumed that Such a brazing region has, for example, at least 20 linear brazing connections in the circumferential direction that are particularly aligned with one another in the circumferential direction and in particular parallel to one another. If desired, a plurality of such circumferential brazing regions may be provided, particularly close to the front side of the channel structure. However, in such a brazing region, the proportion of the surface area created by the linear brazing joints on the inner lateral surface in this circumferential brazing region is generally up to 50%, in particular up to 20%. , And more preferably still up to 10%.
本発明の1つの発展によれば、チャネル構造によって覆われるハウジングの内部側方面積の表面積の最大10%が線形のろう付け連結部を有して具現化されるハニカム体が提案される。この比率は、非常に好ましくは、さらに最大5%またはさらに最大2%である。ハウジングの内部側方表面は、言い換えれば、チャネル構造によって覆われた表面であり、ここで、後者の表面は、概して、チャネル構造の前側によって軸方向に境界をつけられており、かつ中間の円周領域を画定する。この結果、ここで提案された線形の形状をしたろう付け連結部を有して、実際にはその表面積の僅かな部分のみが、チャネル構造または金属箔とハウジングとの間の連結技術によって連結を形成する。 According to one development of the invention, a honeycomb body is proposed in which up to 10% of the surface area of the inner side area of the housing covered by the channel structure is embodied with linear brazed connections. This ratio is very preferably further up to 5% or even up to 2%. The inner lateral surface of the housing is, in other words, the surface covered by the channel structure, where the latter surface is generally axially bounded by the front side of the channel structure and is an intermediate circle A peripheral region is defined. As a result, it has the linearly shaped brazed joint proposed here, and in fact only a small part of its surface area can be coupled by the channel structure or the coupling technique between the metal foil and the housing. Form.
本発明のさらなる態様によれば、ハニカム体が少なくとも1つのハウジングとチャネル構造を形成する金属箔とを有する、ハニカム体を製造するための方法が提案される。ここでのこの方法は、少なくとも以下の工程を含む。
(a)複数の金属箔を提供する工程、
(b)金属箔の少なくとも一部に複数の接着片を配置する工程、
(c)チャネル構造が形成され、接着片の少なくとも一部がハウジングと接触するように、金属箔をハウジングに導入する工程、
(d)ろう付け材料がハウジング上の接着片上に配置されるように、ハニカム体をろう付けする工程;
(e)金属箔とハウジングとの間に複数の線形のろう付け連結部を形成するために、ハニカム体を加熱する工程。
According to a further aspect of the invention, a method for manufacturing a honeycomb body is proposed, wherein the honeycomb body has at least one housing and a metal foil forming a channel structure. This method here includes at least the following steps.
(A) providing a plurality of metal foils;
(B) a step of arranging a plurality of adhesive pieces on at least a part of the metal foil;
(C) introducing a metal foil into the housing such that a channel structure is formed and at least a portion of the adhesive strip contacts the housing;
(D) brazing the honeycomb body such that the brazing material is disposed on the adhesive strip on the housing;
(E) A step of heating the honeycomb body to form a plurality of linear brazed joints between the metal foil and the housing.
この方法は、特に、本発明に係る、上述のハニカム体を製造するのに役立つ。 This method is particularly useful for producing the above-mentioned honeycomb bodies according to the invention.
工程(a)は、特に、少なくとも部分的に構造化された金属箔を提供する工程、さらに特に好ましくは、複数の平滑な金属箔および複数の波形の金属箔を提供する工程に関する。 Step (a) particularly relates to the step of providing an at least partially structured metal foil, and more particularly preferably to providing a plurality of smooth metal foils and a plurality of corrugated metal foils.
工程(b)は、接着剤を、特に、金属箔の所定の領域に塗布する工程に関する。ここで非常に好ましいことは、とりわけ、金属箔とハウジングとの間の連結について、これらの接着片が、エッジの境界領域、またはハウジングとエッジの接触領域に配置される。好ましくは、プリンティング技術が、特にプリンティングデバイス(例えばインクジェットの方法にて)を用いて接着剤を塗布することに適用される。このようなプリンティングデバイスを用いて、特に正確に、そして調節されたサイズで、例えば、接着片を製造することができ、この接着片はまた、例えば、ろう付け連結部の最終的な線形の形状に対応する。 The step (b) relates to a step of applying the adhesive particularly to a predetermined region of the metal foil. What is highly preferred here is, inter alia, for the connection between the metal foil and the housing, these adhesive strips are arranged in the border region of the edge or in the contact region of the housing and edge. Preferably, the printing technique is applied in particular to applying an adhesive using a printing device (for example in an ink jet method). With such a printing device, it is possible to produce, for example, an adhesive strip, particularly precisely and in a controlled size, which also has, for example, the final linear shape of the brazing joint Corresponding to
工程(c)において、金属箔は、次いで、ハウジングに(少なくとも部分的に)導入される。金属箔は、このために、前もって(層状に)重ねられ、積み重ねられ、および/または巻きつけられるか、および/または巻かれ得る。ハウジングへのこの導入は、金属箔が(例えば単一部分からなる)ハウジングに(必要に応じて部分的に)押し込まれるように実行できるが、しかしながら、金属箔を(分けられた、または開いた)ハウジングに挿入し、次いでそのハウジングを閉じることもまた可能である。いずれにせよ、ハウジングの広がりの方向と実質的に平行に在るチャネル構造がここで形成されることが好ましい。金属箔の導入は、接着片の少なくとも一部、特に、金属箔を互いに連結させていない接着片が、ハウジングと接するか、またはそれと直接、接するように、同時に行われる。 In step (c), the metal foil is then introduced (at least partially) into the housing. The metal foils can be pre-stacked (layered), stacked and / or wound and / or rolled for this purpose. This introduction to the housing can be carried out so that the metal foil is pushed (partially as required) into the housing (for example consisting of a single part), however, the metal foil (separated or opened) It is also possible to insert the housing and then close the housing. In any case, it is preferred that a channel structure is formed here which is substantially parallel to the direction of expansion of the housing. The metal foil is introduced at the same time so that at least a part of the adhesive strips, in particular the adhesive strips not connecting the metal foils to each other, are in contact with or directly in contact with the housing.
工程(d)は、特に、ろう付け材料が、ハニカム体の前側からチャネル構造に亘って、接着片と接触して配置される方法の工程に関する。ろう付け材料、特に、粉末状のろう付け材料は、次いで、接着片にくっ付き、そのろう付け材料の所望の量が、そこで、以下の工程で実際に固定される。 Step (d) relates in particular to a method step in which the brazing material is arranged in contact with the adhesive strip from the front side of the honeycomb body over the channel structure. The brazing material, in particular the powdered brazing material, then sticks to the adhesive strip, and the desired amount of the brazing material is then actually fixed in the following steps.
工程(e)は、次いで、熱接合方法を構成する。ハニカム体が高温にてろう付けされる、すなわち、必要に応じて、規定された周囲環境(真空または保護ガス)下で、例えば800℃以上の温度ではんだ付けされることがここで好ましい。このことは、接着剤(結合剤)が実質的に気化し、ろう付けの材料が液体化する状況を導く。加熱後、ろう付けの材料は、最終的に冷却されて、その結果、金属箔、ろう付け材料、およびハウジングの、材料固定(material−locking)による連結が生成される。 Step (e) then constitutes the thermal bonding method. It is preferred here that the honeycomb body is brazed at a high temperature, that is, if necessary, soldered at a temperature of, for example, 800 ° C. or higher under a defined ambient environment (vacuum or protective gas). This leads to a situation where the adhesive (binder) is substantially vaporized and the brazing material is liquefied. After heating, the brazing material is finally cooled, resulting in a material-locking connection of the metal foil, brazing material, and housing.
特に好ましくは、ハウジングは、接着剤およびろう付けの材料を用いずに提供される。これは、特に、金属箔から、工程(c)または(d)によって、ハウジングへと移される、接着剤またはろう付けの材料を除いて、工程(e)までを適用する。これに関連して、ハウジングは、例えば、金属箔によって決定された領域以外の他の領域において接着剤および/またはろう付け材料が不必要に蓄積することを防ぐ不動態化手段を用いて、内部側方表面上に提供されることが非常に特に好ましい。 Particularly preferably, the housing is provided without the use of adhesives and brazing materials. This applies in particular to step (e), except for the adhesive or brazing material which is transferred from the metal foil to the housing by step (c) or (d). In this connection, the housing can be used, for example, with passivating means to prevent unnecessary accumulation of adhesive and / or brazing material in other areas than those determined by the metal foil. It is very particularly preferred that it is provided on the side surface.
本発明に従って製造されるか、および/または本発明に従って構成されたこのようなハニカム体は、車両の排気システムにおける排ガス処理要素として特に好ましく用いられる。 Such a honeycomb body manufactured according to the invention and / or constructed according to the invention is particularly preferably used as an exhaust treatment element in an exhaust system of a vehicle.
本発明および本技術分野は、図面を参照してより詳細に説明される。図面は概略的なものであり、特に本発明の好ましい実施形態の変形を示すものであるが、本発明はそれらに限定されないことに留意されたい。 The present invention and the technical field will be described in more detail with reference to the drawings. It should be noted that the drawings are schematic and in particular show variations of preferred embodiments of the invention, but the invention is not limited thereto.
図1は、例えば乗用車またはトラック等の車両17の概略図である。この車両17はエンジン18、例えば、ディーゼルエンジンまたは火花点火エンジンを有する。エンジン18において生成された排ガスは排気システム16を介して流れるが、この排気システム16は通常、排気ラインおよび複数の排ガス処理要素15として具現化される。用いられるこの排ガス処理要素は、特に、触媒担体本体、フィルタ、分離器、吸着器、プラズマ反応器、改質装置等である。排ガス処理要素15はハニカム体1を有することがここで概略的に示されている。
FIG. 1 is a schematic view of a
図2は、長手方向断面におけるハニカム体1の実施形態を示す。単一部分からなり円筒形状で構成されたハウジング2(比較的厚い壁を有する)がここで外側に示されている。このハウジング2の内側において、ハウジング2は接触領域9を形成し、チャネル構造4は接触領域9の内側に配置される。このチャネル構造4は複数の平滑かつ構造化された金属箔3で形成される。チャネル23はここに形成され、それらのチャネルのチャネル延在方向26はハニカム体の軸19と実質的に平行している。チャネル構造4の壁の一部はまた、他の材料、例えばフィルタ材料で形成されることが可能である。金属箔3は貫通孔を有して具現化されることもまた可能であるので、流れの方向25で排ガスが流れて、第1の前側24において分けられ、チャネル構造4の内部で互いに混合される。
FIG. 2 shows an embodiment of the
チャネル構造4および成形金属箔3は、各々、軸19の方向における広がり27全体にわたって互いに連結されていないことも、ここで示されている。その代わり、ろう付け連結部が生成される前部28および後部29は前側24に近接して形成される。
It is also shown here that the
図3は、従来技術に係る、チャネル構造4とハウジング2との間で連結部がいかにして製造されるかの概略図である。このため、比較的大きい領域のろう付け領域11が円周6の方向において提案される。ろう付け領域11は、ここでは、円周状に、および/またはパッチ状に形成されてもよい。いずれにせよ、それらは円周6の方向において相当の広がりを有する。
FIG. 3 is a schematic view of how the connection is manufactured between the
これとは対照的に、図4は、本発明に係るハニカム体1の実施形態の変形を示す。右上の破損状態のようにして示した開口部分から明らかなように、ハニカム構造4は、ここで、複数の平滑および波形の金属箔3を有して形成される。これらの金属箔3は、ハウジング2の内部側方表面12に対して、それらのエッジ8で接する。線形のろう付け連結部5は、次いで、ろう付け材料10を対応するように提供することによって、所望の位置で、この接触領域9内で正確に達成される。連続したろう付け領域が円周6の方向に形成されず、むしろ、具体的には互いに間隔を空けた線形のろう付け連結部5が累積して形成されていることはここで明らかである。線形の連結部5の幅7はここで好ましくは2mm未満である。
In contrast, FIG. 4 shows a variant of the embodiment of the
図5から図10は、このようなハニカム体1の好ましい製造方法を示す。図5は、両側にエッジ8がある平滑な金属箔3を示す。図6は、接着剤14(例えば結合剤)の塗布を示す。これに関連して、接着片13が特定の位置、例えば、エッジ8に近接して形成されるように、プリンターデバイス21は金属箔3に亘って動かされる。各々の場合において、エッジ8における接着片13の位置は対称である必要はなく、むしろランダムなパターンがここでは生成されてもよいことに留意されたい。
5 to 10 show a preferable method for manufacturing such a
複数のこのような平滑な金属箔3およびさらなる波形の金属箔3(ここでは、より詳細には示されない)は、チャネル構造4が形成されるように次いで積み重ねられ、かつ互いに巻き付けられてもよい。このチャネル構造4は次いで、図7において円筒として示されるように、単一部分からなるハウジング2に導入されてもよい。これに関連して、金属箔3のエッジ8は、ハウジング2の内部側方表面12に接することとなる。
A plurality of such smooth metal foils 3 and further corrugated metal foils 3 (not shown in more detail here) may then be stacked and wound together so that a
図8は、このようにして製造されたハニカム体1が、例えば、ろう付け材料10に、その前側24が浸かっていることを示す。ろう付け材料は、例えば粉末状であり、次いで、特定の揺れ機構(joggling mechanism)および/または運搬物質(空気)により、チャネル構造4の内部領域、特に、接着片13へと運ばれることができる。ろう付け材料10は、次いで、所望の接着片13上に堆積される。
FIG. 8 shows that the
このようにして製造されたハニカム体は、例えば、炉22に運ばれ、そしてそこで熱処理にさらされる。線形のろう付けによる連結部は、この方法(例えば図9)において形成される。
The honeycomb body produced in this way is, for example, transported to a
必要に応じて、コーティング方法(図10に示される)がその後に生じてもよく、この間に、ろう付けされたハニカム体1は次いで、コーティングデバイス35へと供給される。ハニカム体1は、特に、いわゆるウォッシュコートおよび/または触媒を用いてコーティングされることができる。
If desired, a coating method (shown in FIG. 10) may subsequently occur, during which the brazed
図11は、波形の金属箔3の実施形態の変形を示し、この波形の金属箔3は、例えば、図6に示すように、平滑な金属箔と交互に配置可能である。波形の金属箔3は、ここで、隆起部30および下降部31の周期的反復により、チャネル延在方向26にチャネルを形成する構造体20を有する。波形の金属箔はまた、チャネルの内部へと延在し、そして部分的な排気流の偏向を引き起こす取付け部18を有する。これらの(打ち出された)取付け部18に隣接して開口部32が提供され、この開口部を介して、排ガスが、例えば流れの方向25に対応する矢印によって示されるように、必要に応じて隣接のチャネルへと流れることができる。上下のみならず左右への流れの混合がここで可能となる。
FIG. 11 shows a variation of the embodiment of
図12は、ハウジング(図示せず)の内部側方表面と接する平滑な金属箔3(例えば曲げられた状態で)の拡大された詳細を示す。この図示では、金属箔3のエッジ8と直接接する線形のろう付け連結部5を概略的に示すことが意図される。これに関連して、線形のろう付け連結部5は、例えば、1mm〜2mmの幅7、および5mm〜10mmの範囲の長さ34で具現化される。
FIG. 12 shows an enlarged detail of a smooth metal foil 3 (eg in a bent state) in contact with the inner lateral surface of the housing (not shown). In this illustration, it is intended to schematically show a
1 ハニカム体
2 ハウジング
3 金属箔
4 チャネル構造
5 線形のろう付け連結部
6 円周
7 幅
8 エッジ
9 接触領域
10 ろう付け材料
11 ろう付け領域
12 側方表面
13 接着片
14 接着剤
15 排ガス処理要素
16 排気システム
17 車両
18 エンジン
19 軸
20 構造体
21 プリンターデバイス
22 炉
23 チャネル
24 前側
25 流れの方向
26 チャネル延在方向
27 広がり
28 前部
29 後部
30 隆起部
31 下降部
32 開口部
33 取付け部
34 長さ
35 コーティングデバイス
DESCRIPTION OF
Claims (10)
(a)複数の金属箔(3)を提供する工程;
(b)前記金属箔(3)の少なくとも一部に複数の接着片(13)を配置する工程;
(c)前記チャネル構造(4)が形成され、前記接着片(13)の少なくとも一部が前記ハウジング(2)と接触するように、前記金属箔(3)を前記ハウジング(2)に導入する工程;
(d)前記ろう付け材料(10)が前記ハウジング(2)上の前記接着片(13)上に配置されるように、前記ハニカム体(1)をろう付けする工程;
(e)前記金属箔(3)と前記ハウジング(2)との間に複数の線形のろう付け連結部(5)を形成するために、前記ハニカム体(1)を加熱する工程、
を含む、方法。 A method for producing a honeycomb body (1) having at least one housing (2) and a metal foil (3) forming a channel structure (4), said method comprising at least the following steps:
(A) providing a plurality of metal foils (3);
(B) arranging a plurality of adhesive pieces (13) on at least a part of the metal foil (3);
(C) The metal foil (3) is introduced into the housing (2) so that the channel structure (4) is formed and at least a part of the adhesive piece (13) is in contact with the housing (2). Process;
(D) brazing the honeycomb body (1) such that the brazing material (10) is disposed on the adhesive strip (13) on the housing (2);
(E) heating the honeycomb body (1) to form a plurality of linear brazed joints (5) between the metal foil (3) and the housing (2);
Including a method.
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